pthread_rwlock

读写锁

 

　1、概述

　　读写锁与互斥量类似，不过读写锁允许更高的并行性。互斥量要么是锁住状态，要么是不加锁状态，而且一次只有一个线程对其加锁。读写锁可以有三种状态：读模式下加锁状态，写模式下加锁状态，不加锁状态。一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是多个线程可用同时占有读模式的读写锁。读写锁也叫做共享-独占锁，当读写锁以读模式锁住时，它是以共享模式锁住的，当它以写模式锁住时，它是以独占模式锁住的。

2、读写锁API

　　读写锁的数据类型为pthread_rwlock_t。如果这个类型的某个变量是静态分配的，那么可通过给它赋常值PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER来初始化它。

获取和释放读写锁：
int pthread_rwlock_rdlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个读出锁
int pthread_rwlock_wrlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //获取一个写入锁
int pthread_rwlock_unlock(pthread_rwlock_t *rwptr); //释放一个写入锁或者读出锁
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值
int pthread_rwlock_tryrdlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
int pthread_rwlock_trywrlock(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

读写锁属性：
int pthread_rwlock_init(pthread_rwlock_t *rwptr, const pthread_rwlockattr_t *attr)
int pthread_rwlock_destroy(pthread_rwlock_t *rwptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_init(pthread_rwlockattr_t *attr);
int pthread_rwlockattr_destroy(pthread_rwlockattr_t *attr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

int pthread_rwlockattr_getpshared(const pthread_rwlockattr_t *attr, int *valptr);
int pthread_rwlockattr_setpshared(pthread_rwlockattr_t *attr, int valptr);
都返回：成功时为0，出错时为正的Exxx值

 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <unistd.h>
 #include <pthread.h>
 #include <errno.h>

 #define MAXDATA     1024
 #define MAXREDER    100
 #define MAXWRITER   100
 struct
 {
     pthread_rwlock_t   rwlock;
     char datas[MAXDATA];
 } shared = {
     PTHREAD_RWLOCK_INITIALIZER
 };

 void *reader(void *arg);
 void *writer(void *arg);

 int main(int argc,char *argv[])
 {
     int i,readercount,writercount;
     pthread_t tid_reader[MAXREDER],tid_writer[MAXWRITER];
     if(argc != )
     {
         printf("usage : <reader_writer> #<readercount> #<writercount>\n");
         exit();
     }
     readercount = atoi(argv[]);
     writercount = atoi(argv[]);
     pthread_setconcurrency(readercount+writercount);
     for(i=;i<writercount;++i)
         pthread_create(&tid_writer[i],NULL,writer,NULL);
     sleep();
     for(i=;i<readercount;++i)
         pthread_create(&tid_reader[i],NULL,reader,NULL);
     for(i=;i<writercount;++i)
         pthread_join(tid_writer[i],NULL);
     for(i=;i<readercount;++i)
         pthread_join(tid_reader[i],NULL);
     exit();
 }
 void *reader(void *arg)
 {
     pthread_rwlock_rdlock(&shared.rwlock);
     printf("Reader begins read message.\n");
     sleep();
     printf("Read message is: %s\n",shared.datas);
     pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
     return NULL;
 }

 void *writer(void *arg)
 {
     char datas[MAXDATA];
     pthread_rwlock_wrlock(&shared.rwlock);
     printf("Writers begings write message.\n");
     printf("Enter the write message: \n");
     gets(datas);
     strcat(shared.datas,datas);
     pthread_rwlock_unlock(&shared.rwlock);
     return NULL;
 }

打印输出

[root@localhost pthread_rwlock]# ./run
Writers begings write message.
Enter the write message:
sdfs
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Reader begins read message.
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
Read message is: sdfs
[root@localhost pthread_rwlock]# 

我在read中加入sleep，看家其他read线程也进入了，表明一次只有一个线程可以占有写模式的读写锁，但是多个线程可用同时占有读模式的读写锁。

另外请关注pthread_setconcurrency();

最近在code review一些人的代码的时候，发现了一个问题，就是很少人关注pthread_setconcurrency()函数，其实这个函数在pthread中是一个很重要的函数。在linux下，如果你忽略了这个函数的使用，那么能够并发的线程数目由实现者来控制，对于系统调度的效率而言往往不是什么好的事情，因为默认的设置往往不是最佳的。
     更为糟糕的是，如果在某些系统中，如果你不调用pthread_setconcurrency()函数，那么系统中的运行的线程仅仅是第一个被创建的线程，其他线程根本不会被运行。比如在solaris 2。6中就有这些情况。为了在unix或者是linux系统上使移植更加的容易，请不要忘记在适当的地方调用次函数，清晰的告诉系统我们使用的线程个数。虽然在某些系统上，这个调用是徒劳的，但是它的使用增强的移植性！